RU2546648C2 - Тепловыделяющая сборка ядерного реактора - Google Patents
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2546648C2 RU2546648C2 RU2012144862/07A RU2012144862A RU2546648C2 RU 2546648 C2 RU2546648 C2 RU 2546648C2 RU 2012144862/07 A RU2012144862/07 A RU 2012144862/07A RU 2012144862 A RU2012144862 A RU 2012144862A RU 2546648 C2 RU2546648 C2 RU 2546648C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guide channels
- elements
- fuel assembly
- shank
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/3305—Lower nozzle
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/33—Supporting or hanging of elements in the bundle; Means forming part of the bundle for inserting it into, or removing it from, the core; Means for coupling adjacent bundles
- G21C3/3315—Upper nozzle
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/334—Assembling, maintenance or repair of the bundles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к конструкции тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерных реакторов с водой под давлением. Технический результат - создание устройства без съемных деталей, позволяющего фиксировать хвостовики одновременно на всех направляющих каналах, исключить сварные швы, что упрощает и ускоряет процесс изготовления ТВС и снижает сроки простоя ядерного реактора при ремонте ТВС во время перегрузки ядерного топлива. ТВС содержит пучок тепловыделяющих элементов, направляющие каналы, два хвостовика, один из которых имеет несущую плиту с отверстиями, элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, стопорное устройство разъемного соединения и средство крепления стопорного устройства. Элементы, обеспечивающие разъемность, имеют размер поперечного сечения, больший размера отверстий в несущей плите хвостовика. При этом они выполнены с возможностью уменьшения их поперечного сечения для прохождения в отверстие несущей плиты хвостовика и закреплены на направляющих каналах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к конструкции тепловыделяющей сборки, и может быть использовано в ядерных реакторах с водой под давлением.
Известна соединительная конструкция для тепловыделяющей сборки (патент RU №2412492 от 11.12.2008, G21C 3/33). Соединительная конструкция тепловыделяющей сборки включает в себя: фиксирующую втулку, содержащую выступающий участок, выполненный на верхнем концевом участке втулки; верхний хвостовик с выполненным в нем установочным отверстием, в которое вставлен верхний концевой участок фиксирующей втулки, и блокировочный ключ, который установлен внутри установочного отверстия фиксирующей втулки и который имеет участок отверстия, выполненный на нижней поверхности ключа. При этом участок отверстия имеет форму, соответствующую выступающему участку.
Предложенная конструкция устраняет необходимость разборки составных элементов во время присоединения и разъединения верхнего хвостовика, что исключает возможность попадания инородных тел и смешивание их с топливом.
Недостатком данного устройства является наличие резьбовых соединений, затрудняющих быстрое соединение/отсоединение составного элемента тепловыделяющей сборки.
Наиболее близкими по технической сути и назначению к заявляемому техническому решению являются тепловыделяющая сборка и устройство для монтажа-демонтажа ее верхнего хвостовика по патенту RU №2075118 от 30.06.1192 G21C 3/32, G21C 19/00, который выбираем за прототип.
Тепловыделяющая сборка содержит пучок тепловыделяющих элементов, установленных вертикально в каркасе, собранном из дистанционирующих решеток, два хвостовика: верхний и нижний. Один из хвостовиков тепловыделяющей сборки (верхний хвостовик) включает опорную и несущую плиты с отверстиями, охватывающими направляющие втулки с элементами, обеспечивающими разъем хвостовика с направляющими каналами, стопорное устройство, связанное с несущей плитой с помощью средства крепления.
Известная конструкция позволяет повысить надежность соединения верхнего хвостовика с направляющими каналами, обеспечить монтаж и демонтаж последнего, собранного отдельно от пучка и являющегося законченной, цельной конструкцией. Демонтируется сборка устройством для съема верхнего хвостовика на любом этапе жизненного цикла тепловыделяющей сборки. После установки верхнего хвостовика тепловыделяющей сборки на направляющие каналы необходимо осуществить его крепление. Крепление осуществляют с помощью упоров, которые навинчиваются на каждую направляющую втулку или крепятся сварным швом.
Недостатком данной тепловыделяющей сборки является необходимость применения специального устройства для монтажа и демонтажа верхнего хвостовика, наличие большого количества съемных деталей и большого числа сварных швов для крепления данных деталей (упоров), что снижает технологичность и повышает трудоемкость при изготовлении. Кроме того, сварные швы необходимо срезать при демонтаже, что может привести к попаданию окалины в направляющие каналы.
Технической задачей настоящего изобретения является создание тепловыделяющей сборки, позволяющей упростить процесс ее монтажа и демонтажа, уменьшить время монтажа и демонтажа хвостовиков при изготовлении тепловыделяющей сборки и проведении перегрузки топлива в реакторе.
Техническим результатом является создание устройства без съемных деталей, позволяющего фиксировать хвостовики одновременно на всех направляющих каналах, исключить сварные швы, что сокращает время монтажа и демонтажа хвостовиков, повышает технологичность, упрощает и ускоряет процесс изготовления тепловыделяющей сборки и снижает сроки простоя ядерного реактора в целом при ремонте тепловыделяющей сборки во время перегрузки ядерного топлива.
Данный технический результат достигается тем, что в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащей пучок тепловыделяющих элементов, направляющие каналы, два хвостовика, один из которых имеет несущую плиту с отверстиями, элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, стопорное устройство разъемного соединения и средство крепления стопорного устройства, элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, имеют размер поперечного сечения, больший размера отверстий в несущей плите хвостовика. При этом элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, выполнены с возможностью уменьшения их поперечного сечения для прохождения в отверстие несущей плиты хвостовика и закреплены на направляющих каналах. Стопорное устройство снабжено втулками, фиксирующими элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, в отверстиях несущей плиты хвостовика.
Кроме того, стопорное устройство может быть расположено одновременно в двух хвостовиках. Средство крепления стопорного устройства с несущей плитой выполнено в виде подпружиненных винтов. Втулки стопорного устройства выполнены как одна деталь.
Предложенная конструкция позволяет сократить продолжительность работ при изготовлении и ремонте тепловыделяющей сборки за счет одновременного фиксирования на всех направляющих каналах одного или обоих хвостовиков и исключения съемных деталей, повысить технологичность изготовления за счет уменьшения количества элементов крепления и упрощения их конструкции.
Суть технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан общий вид тепловыделяющей сборки ядерного реактора со съемными хвостовиками;
на фиг.2 показан общий вид съемного хвостовика;
на фиг.3 показан узел крепления стопорного устройства на направляющих каналах и направляющего канала в несущей плите.
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора состоит из пучка тепловыделяющих элементов 1, охваченных дистанционирующими решетками 2, направляющих каналов 3, верхнего хвостовика 4 и нижнего хвостовика 5. Хвостовик 4, 5 включает корпус 6, несущую плиту 7, стопорное устройство 8. В несущей плите 7 выполнены отверстия 9 размером D1. В этих отверстиях размещены элементы 10, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, размер поперечного сечения D2 которых больше размера D1 отверстий 9 в несущей плите хвостовика. Элементы 10 жестко закреплены на направляющих каналах 3, а стопорное устройство 8 разъемного соединения снабжено втулками 11, фиксирующими элементы 10 и предотвращающими съем хвостовика 4, 5.
Стопорное устройство 8 закреплено на несущей плите 7 с помощью средства крепления 12, выполненного в виде подпружиненных винтов.
Все втулки 11 стопорного устройства 8 выполнены как одна деталь.
Элементы 10, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, могут быть выполнены в виде цанг, имеющих выступы для упора в несущую плиту 7 хвостовика 4, 5. На цангах выполнены разрезы, обеспечивающие цанге возможность деформации для сближения ее выступов с возможностью прохождения в отверстие несущей плиты хвостовика.
Тепловыделяющая сборка ядерного реактора работает следующим образом.
Для проведения ремонта необходим съем верхнего 4 и/или нижнего 5 хвостовика тепловыделяющей сборки. Для съема хвостовика стопорное устройство 8 поднимают и освобождают элементы 10 всех направляющих каналов 3. После этого верхний 4 и/или нижний 5 хвостовик может быть снят при помощи штатного оборудования. После завершения ремонтных работ с тепловыделяющей сборкой хвостовик устанавливается на все элементы 10 направляющих каналов 3. Для фиксации хвостовика фиксирующие втулки 11 стопорного устройства 8 устанавливаются в отверстия 9 несущей плиты 7. После установки хвостовика 4 или 5 на направляющих каналах 3 стопорное устройство 8 фиксируется на несущей плите 7 с помощью средства крепления. Тепловыделяющая сборка готова к эксплуатации.
Таким образом, применение тепловыделяющей сборки предлагаемой конструкции позволяет обеспечить уменьшение времени проведения ремонтных работ и уменьшение количества съемных (незакрепленных) деталей, используемых в конструкции сборки.
Claims (3)
1. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора, содержащая пучок тепловыделяющих элементов, направляющие каналы, два хвостовика, один из которых имеет несущую плиту с отверстиями, элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовика с направляющими каналами, стопорное устройство разъемного соединения и средство крепления стопорного устройства, отличающаяся тем, что элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, имеют размер поперечного сечения, больший размера отверстий в несущей плите хвостовика, выполнены с возможностью уменьшения их поперечного сечения для прохождения в отверстие несущей плиты хвостовика и закреплены на направляющих каналах, а стопорное устройство снабжено втулками, выполненными как одна деталь, и фиксирующими элементы, обеспечивающие разъемность соединения хвостовиков с направляющими каналами, в отверстиях несущей плиты хвостовика.
2. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора по п.1, отличающаяся тем, что стопорное устройство расположено одновременно в двух хвостовиках.
3. Тепловыделяющая сборка ядерного реактора по п.1, отличающаяся тем, что средство крепления стопорного устройства с несущей плитой выполнено в виде подпружиненных винтов.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144862/07A RU2546648C2 (ru) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| US14/437,673 US9767928B2 (en) | 2012-10-22 | 2013-10-14 | Nuclear reactor fuel assembly |
| CN201390000831.8U CN204695791U (zh) | 2012-10-22 | 2013-10-14 | 核反应堆燃料组件 |
| EP13848786.3A EP2911155B8 (en) | 2012-10-22 | 2013-10-14 | Nuclear reactor fuel assembly |
| PCT/RU2013/000904 WO2014065711A1 (ru) | 2012-10-22 | 2013-10-14 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| ZA2015/03543A ZA201503543B (en) | 2012-10-22 | 2015-05-20 | Nuclear reactor fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144862/07A RU2546648C2 (ru) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012144862A RU2012144862A (ru) | 2014-04-27 |
| RU2546648C2 true RU2546648C2 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=50515264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012144862/07A RU2546648C2 (ru) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9767928B2 (ru) |
| EP (1) | EP2911155B8 (ru) |
| CN (1) | CN204695791U (ru) |
| RU (1) | RU2546648C2 (ru) |
| WO (1) | WO2014065711A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201503543B (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2732730C1 (ru) * | 2020-05-15 | 2020-09-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Александра-Плюс" | Способ изготовления тепловыделяющей сборки |
| RU2759217C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2021-11-11 | Акционерное Общество "Твэл" | Ядерный реактор с водой под давлением |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10397878B2 (en) | 2015-11-20 | 2019-08-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Dynamic downlink power allocation for supporting higher order modulation |
| WO2018124917A1 (ru) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | Акционерное Общество "Твэл" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
| EA032449B1 (ru) * | 2016-12-29 | 2019-05-31 | Акционерное Общество "Твэл" | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5015435A (en) * | 1988-09-19 | 1991-05-14 | Framatome | Device for demountable fastening of a guide tube into an end fitting of a fuel assembly of a nuclear reactor |
| RU2075118C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1997-03-10 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Тепловыделяющая сборка (варианты) и устройство для монтажа-демонтажа ее головки |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4376092A (en) * | 1979-12-10 | 1983-03-08 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear fuel assembly wear sleeve |
| US4631168A (en) * | 1983-09-30 | 1986-12-23 | Westinghouse Electric Corp. | Nuclear reactor fuel assembly with a removable top nozzle |
| US4684500A (en) * | 1985-09-12 | 1987-08-04 | Westinghouse Electric Corp. | Guide thimble captured locking tube in a reconstitutable fuel assembly |
| US5367548A (en) * | 1994-03-15 | 1994-11-22 | B&W Fuel Company | Guide tube retainer |
| UA98370C2 (ru) | 2007-12-26 | 2012-05-10 | Ториум Пауэр Инк. | Ядерный реактор (варианты), топливная сборка из зажигающе-воспроизводящих модулей для ядерного реактора (варианты) и топливный элемент топливной сборки |
| JP4709824B2 (ja) | 2007-12-28 | 2011-06-29 | 三菱重工業株式会社 | 燃料集合体結合構造 |
-
2012
- 2012-10-22 RU RU2012144862/07A patent/RU2546648C2/ru active
-
2013
- 2013-10-14 CN CN201390000831.8U patent/CN204695791U/zh not_active Expired - Lifetime
- 2013-10-14 EP EP13848786.3A patent/EP2911155B8/en active Active
- 2013-10-14 WO PCT/RU2013/000904 patent/WO2014065711A1/ru active Application Filing
- 2013-10-14 US US14/437,673 patent/US9767928B2/en active Active
-
2015
- 2015-05-20 ZA ZA2015/03543A patent/ZA201503543B/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5015435A (en) * | 1988-09-19 | 1991-05-14 | Framatome | Device for demountable fastening of a guide tube into an end fitting of a fuel assembly of a nuclear reactor |
| RU2075118C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1997-03-10 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Тепловыделяющая сборка (варианты) и устройство для монтажа-демонтажа ее головки |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759217C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2021-11-11 | Акционерное Общество "Твэл" | Ядерный реактор с водой под давлением |
| RU2732730C1 (ru) * | 2020-05-15 | 2020-09-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Александра-Плюс" | Способ изготовления тепловыделяющей сборки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2911155A1 (en) | 2015-08-26 |
| RU2012144862A (ru) | 2014-04-27 |
| EP2911155B8 (en) | 2018-07-18 |
| ZA201503543B (en) | 2016-03-30 |
| EP2911155B1 (en) | 2018-03-07 |
| US9767928B2 (en) | 2017-09-19 |
| CN204695791U (zh) | 2015-10-07 |
| WO2014065711A1 (ru) | 2014-05-01 |
| US20150302941A1 (en) | 2015-10-22 |
| EP2911155A4 (en) | 2016-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2546648C2 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| KR910004195B1 (ko) | 원자로 연료어셈블리의 단부이음쇠(end fitting)의 리세스에 안내관을 고정시키기 위한 장치 | |
| KR20060045760A (ko) | 연료 집합체에서 최하부 격자를 위한 격자 인서트 | |
| US4716015A (en) | Modular nuclear fuel assembly design | |
| EP2107573A2 (en) | Radioisotope production structures, fuel assemblies having the same and methods of using the same | |
| US20130272479A1 (en) | Lower end fitting for nuclear fuel assembly made from intersecting metal strips | |
| US6240156B1 (en) | Top guide grid attachment for a boiling water reactor | |
| US4702882A (en) | Quick disconnect top nozzle for a nuclear fuel assembly | |
| RU2391724C1 (ru) | Тепловыделяющая сборка ядерного реактора | |
| JP5458066B2 (ja) | Ｂｗｒの入口ミキサクランプ組立体のための方法および装置 | |
| US5600694A (en) | Nuclear fuel upper end fitting quick disconnect joint | |
| US20160293280A9 (en) | Crdm internal hydraulic connector | |
| CH703512B1 (de) | Keilklemme. | |
| KR101787908B1 (ko) | 수차 블레이드의 고정장치 및 그 고정방법 | |
| JPH052280B2 (ru) | ||
| KR20140019923A (ko) | 유체유발 진동 저감을 위한 보호 지지격자를 갖는 핵연료 집합체 | |
| CN108708891B (zh) | 乏燃料水池扩容用格架连接装置及其连接方法 | |
| CN109955192B (zh) | 一种用于水下远距离维修拆装工具试验装置 | |
| CZ2020611A3 (cs) | Palivový soubor jaderného reaktoru | |
| KR101893852B1 (ko) | 사용후 핵연료 골격체의 안내관 분리장치 | |
| EP1750284B1 (de) | Abdeckelement für den Reaktorkern eines Siedewasserreaktors | |
| US9171648B2 (en) | Method of replacing shroud of boiling water nuclear reactor, and associated apparatus | |
| KR101792752B1 (ko) | 잭업 레그 결합용 보조장치 | |
| EP0889482A1 (en) | Tie plate quick release retaining device | |
| CN215680142U (zh) | 一种核废物贮存搁架预制专用工装 |